张 凯,药 炜,原 军,赵 杨,张 坤,陈 冉,李书华,,王 坤,,王泽义,范明华

(1.国网太原供电公司,山西 太原 030012；2.武汉康普常青软件技术股份有限公司,湖北 武汉 430073)

1 引 言

相对于传统的点式传感器,分布式光纤传感器能够实现整条传感光纤上物理量的连续测量,因而分布式光纤传感技术引起国内外的广泛关注。此外分布式光纤传感技术具有测量范围广、结构简单、体积小、抗腐蚀、耐高温、抗电磁干扰以及灵敏度高等优点,在诸多领域得到广泛应用[1-5]。基于布里渊散射和瑞利散射的光时域反射计因其传感原理基于光纤中传输光的布里渊散射光频率和瑞利散射光相位变化,所以其测量精度和灵敏度极高,非常适用于温度/应变和振动事件的检测,可广泛应用于地质灾害监测、长距离大范围温度监测、结构健康监测、通信线路安全监测、输电线路运营监测、周界安防系统监测、油气管道运营安全监测、天然气开采等领域[6-9]。

随着光纤传感技术的发展和应用,多参量监测已成为光纤监控系统的必然发展趋势,为故障事件的综合识别提供了更全面的判断依据和更有效的途径[10]。而基于布里渊散射或瑞利散射的光时域反射计均只能测量单一物理量,如布里渊光时域反射计(BOTDR)只能检测光纤沿线的温度/应变,而相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)只能检测光纤沿线的振动及分布,因此单一设备无法做到满足多参量物理场的监测应用需求。针对该多参量物理场的测量需求,在BOTDR和Φ-OTDR的基础上,本文提出了一种基于分布式光纤传感的多参量测量传感系统,可通过一根光纤实现温度/应变和振动的同时测量,并进行了实验验证得到比较好的测量效果。……